Skip to main content
SUPERVISOR
Sheyda Labbaf,Fatallah Karimzadeh
شيدا لباف (استاد راهنما) فتح اله کريم زاده (استاد راهنما)
 
STUDENT
Zahra Sabouri
زهرا صبوري

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Fabrication and characterization of magnetic nanoparticles with mesoporous interactive glass coating for the treatment of cancerous tumor in bone tissue
Here, we propose a new approach for bone-related cancer treatments with the aid of magnetic nanoparticles (MNP) encapsulated in bioactive glass nanoparticles (BG). M were initially synthesized using co-precipitation method and then coated using BGPs through sol-gel synthesis process. Results confirmed the formation of a crystalline and pure MNP structure. MNP-BG nanoparticles were found to be bioactive by forming a hydroxyapatite layer on their surface. The hyperthermia application of MNP-BG system was also studied. It was found that the particles reach a temperature of 42°C in an alternating magnetic field. Doxorubicine (DOX), a widely used anticancer drug, was used for loading in MNP-BGP. To enhance loading efficiency, BGP was surface modified to creat NH 2 groups on the surface. The encapsulation and release of DOX was studied over 48 h. In vitro tests were performed using human osteosarcoma cell line (MG63). The results demonstrated the non-cytotoxic nature of MNP and MNP-BGP tested at various concentrations. Also, DOX release from MNP-BG provoked decreased MG63 viability. Overall, it is suggested that the particles have a great multifunctional application in magnetic hyperthermia, local drug release and bone regeneration. Keyword: Bioactive glass, Magnetic Fe 3 O 4 nanoparticles, Hyperthermia, Osteosarcoma, Doxorubicin.
چکيده درمان سرطان از جمله مشکلات بزرگ جوامع بشر است. استخوان يک مکان مستعد براي متاستاز سلول هاي سرطان است. يکي از کاربردهاي اصلي فروشاره هاي مغناطيسي فراگرمايي مغناطيسي براي درمان توده هاي سرطاني است که با تزريق به ناحيه مورد نياز و قرار گرفتن در ميدان مغناطيسي متناوب و با کمک نانو ذرات مغناطيسي منجربه ايجاد گرما در محدوده 46-41 درجه سانتي گراد است که باعث از بين بردن سلول هاي سرطاني مي شود. نانو ذرات مغناطيسي (اکسيدآهن) به عنوان هسته و يک لايه براي افزايش پايداري هسته، بر روي آن قرار مي گيرد. به منظور بهبود از بين بردن بافت تومور در استخوان و دارورساني براي بهبود بافت، پوسته ها با ساختار مزومتخلخل شيشه زيست فعال انتخاب شده است. شيشه زيست فعال مزومتخلخل به دليل زيست تخريب پذيري، زيست سازگاري، منطقه سطحي بسيار خوب و توانايي بالا در کپسوله کردن دارو و عوامل بيولوژيکي ديگر از جمله توانايي تشکيل سريع لايه هيدروکسي آپاتيت هنگام قرارگيري در محيط بدن مي تواند بهترين انتخاب براي درمان تومورهاي استخواني باشد. هدف از پژوهش حاضر ساخت و مشخصه يابي نانوذرات مغناطيسي با پوشش شيشه زيست فعال مزومتخلخل و بررسي بارگذاري و رهايش دارو در آن ها است. در اين جا داروي دوکسوروبيسين به عنوان داروي مورد مطالعه انتخاب شد؛ زيرا اين دارو گزينه بسيار مناسبي براي درمان تومور استخواني است و امروزه در درمان شيمي درماني با دوزهاي بالا کاربرد دارد و به همين دليل در روش درمان فراگرمايي براي کشته شدن و اثرگذاري بيشتر از اين دارو استفاده شده است. در اين راستا، در مرحله اول نانوذرات اکسيدآهن با استفاده از روش هم رسوبي و شيشه هاي زيست فعال مزو متخلخل به روش سل ژل ساخته شد و نمونه هاي بهينه در اين پژوهش گزارش شد. آزمون هاي پراش پرتو ايکس، ميکروسکوپ الکتروني روبشي، ميکروسکوپ الکتروني عبوري و طيف سنجي نشر انرژي پرتو ايکس مورد بررسي قرار گرفت. به کمک اين آزمون ها، مورفولوژي تقريبا کروي و ميانگين اندازه ذرات در حدود 3 و 36، 28 و 25 نانومتر به ترتيب براي نمونه مگنتايت و با پوشش شيشه زيست فعال به دست آمد. به دليل اطمينان از تشکيل پوشش شيشه زيست فعال در تمام نانوذرات آزمون وزن سنجي حرارتي و طيف سنجي مادون قرمز يا تبديل فوريه انجام شد که کاملا حضور پوشش شيشه زيست فعال را تاييد نمودند. خواص مغناطيسي و توان اتلاف ويژه نانوذرات نيز مورد بررسي قرار گرفت که خواص مغناطيسي به ترتيب براي نمونه هاي خالص و با پوشش در حدود emu/g 68 و emu/g 18-5 گزارش شد.در ادامه، براي اثبات لايه هيدروکسي آپاتيت برروي سطح به کمک الگوي پراش اشعه ايکس و طيف سنجي جرم پلاسما به صورت القايي بررسي شد و نانوذرات در محيط شبيه سازي شده بدن مورد تحليل قرار گرفت. تست سميت بر روي سلول ها صورت گرفت. در نهايت، بارگذاري دارو دوکسوروبيسين برروي نانوذرات آمينه شده و نشده در دو مقدار متفاوت pH 5/1 و 7/4 انجام شد. نتايج نمونه هاي آمينه شده تقريبا 2 برابر و 4 برابر نمونه هاي آمينه نشده بود. کلمات کليدي: نانوذرات مغناطيسي مگنتايت، روش فراگرمايي، شيشه زيست فعال، دوکسوروبيسين.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی